《試驗設計與MATLAB數(shù)據(jù)分析》介紹了試驗設計中常用統(tǒng)計分析方法的基本原理、MATLAB編程實現(xiàn)及其應用范例。內容包括試驗數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計分析、誤差分析、方差分析、回歸分析、正交試驗設計、均勻試驗設計的方法等。本書附有一張光盤,內含書中所有MATLAB程序代碼、例題數(shù)據(jù)和可執(zhí)行文件(exe程序)等。
本書著重基礎,強化應用,便于自學,可以作為研究生、本科生相關課程的教材或參考書,也可供科研人員參考和使用。
本書介紹了試驗設計中常用的統(tǒng)計分析方法、MATLAB編程實現(xiàn),以及使用作者開發(fā)的MATLAB程序代碼和應用程序進行實際數(shù)據(jù)分析的具體方法和步驟。全書共分7章,第1章概述了試驗設計中常用的統(tǒng)計分析方法;第2~7章依次介紹了試驗數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計分析、誤差分析、方差分析、回歸分析、正交試驗設計和均勻試驗設計的原理、MATLAB程序代碼和應用實例。
本書具有以下特點: 第一,注意內容的系統(tǒng)性和實用性。由淺入深地闡述試驗設計的基本方法和應用,然后給出MATLAB的編程實現(xiàn),并通過大量范例演示MATLAB程序代碼、應用程序(.exe文件)進行數(shù)據(jù)分析的過程與方法。第二,重視MATLAB應用對試驗設計方法的簡單性和可操作性。本書對所有方法、例題都編制了MATLAB例題程序代碼,即便是對MATLAB知之甚少,或者對統(tǒng)計方法掌握不夠全面的讀者,只要按照本書給出的技巧,用試驗數(shù)據(jù)代替書中例題中的數(shù)據(jù),就可得到計算與分析的結果。操作方法簡單、快捷。第三,給出了所有程序的源代碼。對于想學習MATLAB語言編程的讀者,可以通過本書學習、模仿、改寫程序的源代碼,提高自己的編程能力。第四,提供了.exe可執(zhí)行文件。對沒有安裝MATLAB的計算機,讀者可按照使用說明在任何Windows操作系統(tǒng)中進行計算。界面清晰,提示信息詳盡、準確、恰當。第五,書中所有程序都是作者根據(jù)內容和解決問題的需求而創(chuàng)建編制的,具有原創(chuàng)性。不同層面的讀者既可從中學習試驗設計理論,又可直接進行數(shù)據(jù)分析,還可學習與模仿MATLAB編程。本書同時配備了包含書中所有MATLAB方法、例題程序代碼、可執(zhí)行文件(.exe智能化數(shù)據(jù)分析平臺)及其使用說明的光盤。
本書既可作為本科生和研究生學習試驗設計、MATLAB編程的教材或實驗教材,也可作為數(shù)據(jù)分析的工具書或理論參考書,對從事程序開發(fā)的人員也具有重要的參考價值。
在本書的編寫過程中,清華大學出版社石磊主任對本書的編寫提出了寶貴的意見與建議,在此表示衷心的感謝。由于編者水平有限,書中或有遺漏和不足,懇請讀者批評指正。
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編 者2011年11月
第1章 試驗設計與MATLAB數(shù)據(jù)分析簡介
1.1 試驗設計與數(shù)據(jù)分析的意義
1.2 試驗設計中的幾個常用概念
1.2.1 試驗指標
1.2.2 因素和水平
1.2.3 響應(或輸出)
1.2.4 試驗設計
1.3 試驗結果的數(shù)據(jù)處理
1.3.1 常用統(tǒng)計方法
1.3.2 常用分析工具
1.4 試驗數(shù)據(jù)的誤差分析
1.4.1 試驗誤差的分類
1.4.2 試驗數(shù)據(jù)的精準度與判斷
1.5 數(shù)據(jù)的整理方法
1.5.1 表格法
1.5.2 作圖法
1.5.3 數(shù)學模型
1.6 MATLAB程序代碼與應用程序(.exe平臺)介紹
1. 6.1 MATLAB程序代碼
1.6.2 “.exe”可執(zhí)行文件
第2章 試驗數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計分析
2.1 試驗數(shù)據(jù)的常用數(shù)字特征
2.1.1 數(shù)據(jù)的均值、變異度、偏度與峰度
2.1.2 常用數(shù)字特征的MATLAB編程實現(xiàn)
2.1.3 應用實例
2.2 試驗數(shù)據(jù)的其他數(shù)字特征
2.2.1 數(shù)據(jù)的中位數(shù)與分位數(shù)
2.2.2 中位數(shù)與分位數(shù)的MATLAB編程實現(xiàn)
2.2.3 應用實例
2.3 試驗數(shù)據(jù)的分布描述
2.3.1 頻數(shù)頻率分布表
2.3.2 直方圖
2.3.3 經驗分布函數(shù)
2.3.4 QQ圖
2.3.5 直方圖、經驗分布函數(shù)與QQ圖的MATLAB編程實現(xiàn)
2.3.6 應用實例
2.4 試驗數(shù)據(jù)的其他分布描述
2.4.1 莖葉圖
2.4.2 盒形圖
2.4.3 莖葉圖與盒形圖的MATLAB編程實現(xiàn)
2.5 用MATLAB程序代碼綜合分析實例
2.6 用配書盤中應用程序(.exe平臺)進行數(shù)據(jù)分析實例
習題2
第3章 試驗數(shù)據(jù)誤差的統(tǒng)計分析
3.1 異常數(shù)據(jù)的剔除
3.1.1 拉依達(Pau Ta)準則
3.1.2 格拉布斯(Grubbs)準則
3.1.3 t檢驗準則
3.1.4 異常數(shù)據(jù)的剔除MATLAB編程實現(xiàn)
3.1.5 應用實例分析
3.2 隨機誤差的判斷
3.2.1 X2檢驗
3.2.2 X2檢驗MATLAB編程實現(xiàn)
3.2.3 F檢驗
3.2.4 F檢驗MATLAB程序代碼與應用
3.3 系統(tǒng)誤差的檢驗
3.3.1 平均值與給定值比較及MATLAB程序代碼與應用
3.3.2 兩個平均值的比較及MATLAB程序代碼與應用
……
第4章 試驗數(shù)據(jù)的方差分析
第5章 試驗數(shù)據(jù)的回歸分析
第6章 正交試驗設計
第7章 均勻試驗設計
附錄 常用數(shù)理統(tǒng)計表
參考文獻